ความสำเร็จในการต่อต้านจุลินทรีย์ –
นาโนซิลเวอร์ หรืออนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) ได้กลายมาเป็นทางเลือกแทนสารต้านจุลินทรีย์และสามารถเอาชนะการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียได้ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องขยายการใช้ AgNPs เป็นสารต้านจุลินทรีย์
ในบรรดานาโนวัสดุที่มีแนวโน้มดีต่างๆ นาโนซิลเวอร์ ปรากฏเป็นยาที่มีศักยภาพเนื่องจากมีพื้นผิวด้านบนที่มีมวลมากและมีโครงสร้างพื้นผิวผลึก
งานของ Sondi และ Salopek-Sondi [39] ยืนยันฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียของ AgNPs ต่อเชื้อ Escherichia coli เมื่อเซลล์ E. coli ที่ได้รับการบำบัดด้วย AgNPs แสดงให้เห็นการสะสมของ AgNPs ในผนังเซลล์และการก่อตัวของ “หลุม” ในผนังเซลล์แบคทีเรีย และท้ายที่สุดนำไปสู่การตายของเซลล์ ใน E.coli ที่ผิดรูปเดียวกัน อนุภาคขนาดเล็กที่มีอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรที่มากขึ้นแสดงฤทธิ์ต้านจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ [40]
นอกจากนี้ ฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียของนาโนซิลเวอร์ ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับรูปร่างด้วย [41] นาโนซิลเวอร์ ที่สังเคราะห์โดยแซ็กคาไรด์สี่ชนิดที่มีขนาดเฉลี่ย 25 นาโนเมตร แสดงให้เห็นฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและฆ่าเชื้อแบคทีเรียสูงต่อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ รวมถึงสายพันธุ์ที่ต้านทานสูง เช่น สแตฟิโลค็อกคัสออเรียสที่ต้านทานเมธิซิลลิน .
ดังที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ ไม่เพียงแต่ขนาดจะมีความสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพ แต่รูปร่างยังมีความสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพเช่นกัน เนื่องจาก AgNPs จะต้องผ่านปฏิสัมพันธ์ที่ขึ้นอยู่กับรูปร่างกับจุลินทรีย์แกรมลบ coli [42]
ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีการศึกษาวิจัยโดยละเอียดเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียของ AgNPs ต่อยีสต์ E. coli และ Staphylococcus aureus และสรุปได้ว่า ที่ความเข้มข้นต่ำของ AgNPs พบว่ายีสต์และ E. coli สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์ได้ ในขณะที่ S. aureus มีผลเพียงเล็กน้อย [43]
มีการประเมินอนุภาคนาโนเงินสังเคราะห์ชีวภาพจากของเหลวเพาะเลี้ยงของเชื้อ Klebsiella pneumoniae ประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะหลายชนิด เช่น เพนิซิลลิน จี อะม็อกซิลลิน อีริโทรไมซิน คลินดาไมซิน และแวนโคไมซิน ต่อสแตฟิโลค็อกคัส ออเรียส และอีโคไล เพิ่มขึ้นด้วย AgNP [25]
เมื่อเปรียบเทียบกับ AgNPs นาโนวัสดุไฮโดรเจล-ซิลเวอร์จะแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ยอดเยี่ยมต่อเชื้อ E. coli การสังเคราะห์ทั่วไปของส่วนผสมนาโน-ไคโตซาน-นาโน Ag พบว่ามีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียสูงกว่าส่วนประกอบที่ความเข้มข้นตามลำดับ เนื่องจากการสังเคราะห์ทั่วไปสนับสนุนการก่อตัวของ AgNP ขนาดเล็กซึ่งจับกับพอลิเมอร์ และสามารถกระจายตัวได้ใน pH ของสภาพแวดล้อมที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 6,3 [44]
AgNPs ผลิตขึ้นทางชีวภาพโดยใช้วิธีการเพาะเลี้ยงบนพื้นผิวของเชื้อ Staphylococcus aureus ซึ่งแสดงให้เห็นฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่สำคัญต่อเชื้อ S. aureus ที่ดื้อต่อเมธิซิลลิน รองลงมาคือเชื้อ Staphylococcus epidermidis ที่ดื้อต่อเมธิซิลลิน (MRSE) และเชื้อ Streptococcus pyogenes ในขณะที่พบฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียปานกลางต่อเชื้อ Klebsiella pneumoniae และ Salmonella typhi [45]
มีการสังเกตกลไกการตายของเซลล์เนื่องจากนาโนซิลเวอร์ ในเชื้อ E. coli ผ่านการรั่วไหลของน้ำตาลรีดิวซ์และโปรตีน นอกจากนี้ AgNP ยังมีความสามารถในการทำลายการซึมผ่านของเยื่อหุ้มแบคทีเรียโดยการสร้างรูและช่องว่าง ซึ่งแสดงให้เห็นว่า AgNP สามารถทำลายโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียได้ [17]
คอมเพล็กซ์คลอร์เฮกซิดีนนาโนคริสตัลลีนเงิน (AgCHX) แสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่งต่อแบคทีเรียแกรมบวก/ลบ และต้านทานต่อเชื้อ Staphylococcus aureus (MRSA) ที่ดื้อต่อเมธิซิลลิน ที่น่าสนใจคือ ความเข้มข้นต่ำสุดที่ยับยั้งได้ (MIC) ของนาโนคริสตัล Ag (III) CHX นั้นต่ำกว่าลิแกนด์ (CHX), AgNO3, มาตรฐานทองคำ และซิลเวอร์ซัลฟาไดอะซีนมาก [46]
ไบโอฟิล์มไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการดื้อยาเท่านั้น แต่ยังเชื่อมโยงกับการพัฒนาของโรคติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับดวงตา เช่น โรคกระจกตาอักเสบจากแบคทีเรีย [47] Kalishwaralal และคณะ แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการต่อต้านทางชีวภาพต่อ Pseudomonas aeruginosa และ Staphylococcus epidermidis
ในทำนองเดียวกัน สารสกัดจากใบฝรั่งลด AgNPs (Gr-Ag-NPs) ซึ่งเป็นหลักฐานของกิจกรรมต่อต้านจุลินทรีย์ที่สำคัญและความเสถียรต่อ E. coli เมื่อเปรียบเทียบกับ AgNPs ที่สังเคราะห์ทางเคมี เหตุผลที่กิจกรรมที่สูงขึ้นนี้อาจเกิดจากการดูดซับของโมเลกุลชีวภาพบนพื้นผิวของ Gr-Ag-NPs [48] นาโนซิลเวอร์ ที่สังเคราะห์โดย Cryphonectria sp. แสดงให้เห็นกิจกรรมต่อต้านแบคทีเรียหลายชนิด เช่นเดียวกับ E.coli, S. aureus, Candida albicans และ Salmonella typhi ที่น่าสนใจคือ AgNPs แสดงกิจกรรมต่อต้านแบคทีเรียที่สูงกว่าต่อทั้ง S. aureus และ E. coli นอกเหนือจาก S. typhi และ C. albicans
อนุภาคนาโนเงินที่มีศักยภาพสำหรับกิจกรรมต่อต้านไบโอฟิล์มสอดคล้องกับ “Pseudomonas aeruginosa” และ “Staphylococcus epidermidis” ในทำนองเดียวกัน สารสกัดจากใบฝรั่งลดปริมาณ AgNPs (Gr-Ag-NPs) โดยแสดงให้เห็นถึงกิจกรรมต่อต้านแบคทีเรียที่สำคัญและความเสถียรต่อเชื้อ E. coli เมื่อเปรียบเทียบกับ AgNPs ที่สังเคราะห์ทางเคมี สาเหตุอาจเกิดจากการดูดซับไบโอโมเลกุลบนพื้นผิวของ Gr-Ag-NPs ที่สูงกว่า [48]
AgNPs ที่สังเคราะห์โดย Cryphonectria sp. อธิบายฤทธิ์ต้านจุลชีพต่อแบคทีเรียก่อโรคในมนุษย์ที่หลากหลาย ได้แก่ S. aureus, E. coli, Salmonella typhi และ Candida albicans ที่น่าสนใจคือ AgNPs เฉพาะเหล่านี้แสดงฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่สูงกว่าต่อทั้ง S. aureus และ E. coli เมื่อเปรียบเทียบกับ S. typhi และ C. albicans
ความสำเร็จในการต่อต้านเชื้อรา – การติดเชื้อรา
มักเกิดขึ้นบ่อยในผู้ป่วยที่มีภูมิคุ้มกันต่ำ และการเอาชนะโรคเชื้อราเป็นกระบวนการที่น่าเบื่อหน่าย เนื่องจากปัจจุบันมีสารต้านเชื้อราจำนวนจำกัด [30]
ดังนั้น จึงมีข้อกำหนดที่ชัดเจนและสม่ำเสมอสำหรับการพัฒนาสารต้านเชื้อราเพื่อให้เข้ากันได้ทางชีวภาพ ไม่เป็นพิษ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เพื่อเอาชนะปัญหานี้ นาโนซิลเวอร์ มีบทบาทสำคัญในการต่อต้านเชื้อราต่อโรคต่างๆ ที่เกิดจากเชื้อรา Nano-Ag แสดงให้เห็นกิจกรรมต้านเชื้อราที่มีประสิทธิภาพควบคู่ไปกับการแยกตัวอย่างทางคลินิกและสายพันธุ์ “ATCC” ของ “Trichophyton mentagrophytes” และ “Candida” ที่มีความเข้มข้น 1-7 μg / mL
Esteban-Tejeda et al. [49] พัฒนาสารตั้งต้นเฉื่อยที่มี AgNPs ที่มีขนาดเฉลี่ย 20 นาโนเมตรในแก้วโซดาไลม์เพื่อเพิ่มกิจกรรมการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย เส้นใยเซปิโอไลต์ Nano-Ag แบบโมโนดิสเพิร์สแสดงกิจกรรมต้านเชื้อราที่สำคัญต่อ Issatchenkia orientalis
AgNPs แสดงกิจกรรมต้านเชื้อราที่ยอดเยี่ยมต่อ Aspergillus niger ด้วย MIC ที่ 25 μg / ml ต่อ Candida albicans [50] AgNP ที่สังเคราะห์ทางชีวภาพแสดงกิจกรรมต้านเชื้อราที่โดดเด่นด้วย “fluconazole” ต่อ “Phoma glomerata” “Phoma herbarum” “Fusarium semitectum” “Trichoderma sp.” และ Candida albicans [51]
อนุภาคนาโนเงินที่เสถียรด้วยโซเดียมโดเดซิลซัลเฟตแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อราที่เพิ่มขึ้นต่อ Candida albicans เมื่อเปรียบเทียบกับสารต้านเชื้อราทั่วไป [52] ฤทธิ์ต้านเชื้อราที่ขึ้นอยู่กับขนาดของ AgNP ต่างๆ เกิดขึ้นควบคู่ไปกับไบโอฟิล์ม “Candida albicans” และ “Candida glabrata” ที่โตเต็มที่
AgNP ที่สังเคราะห์ขึ้นทางชีวภาพแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อราต่อเชื้อราพืชที่ก่อโรคหลายชนิด รวมถึงเชื้อราทางเลือก Alternaria, Sclerotinia sclerotiorum, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea และ Curvularia lunata ที่ความเข้มข้น 15 มก. [53-54]
ในทำนองเดียวกัน อนุภาคนาโนเงินที่สังเคราะห์โดยสายพันธุ์ Bacillus แสดงฤทธิ์ต้านเชื้อราที่รุนแรงต่อเชื้อราพืชที่ก่อโรค Fusarium oxysporum ที่ความเข้มข้น 8 ก./มล. [55] ผลต้านเชื้อราของซิลเวอร์นาโนประเมินได้เมื่อใช้ร่วมกับ “ไนสแตติน” (NYT) หรือ “คลอร์เฮกซิดีน” (CHX) ต่อไบโอฟิล์มของ Candida albicans และ Candida glabrata ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า AgNP เมื่อใช้ร่วมกับไนสแตติน (NYT) หรือคลอร์เฮกซิดีนไดกลูโคเนต (CHG) แสดงฤทธิ์ต้านเชื้อราได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ฤทธิ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับชนิดและความเข้มข้นของยา [56]
นาโนอนุภาคเงินที่สังเคราะห์ทางชีวภาพแสดงฤทธิ์ต้านเชื้อราควบคู่ไปกับ “Bipolaris sorokiniana” โดยยับยั้งการงอกของสปอร์ [57] ที่น่าสนใจคือ นาโนซิลเวอร์ ไม่เพียงแต่ยับยั้งเชื้อราที่ก่อโรคในมนุษย์และพืชเท่านั้น แต่ยังเพาะเลี้ยง Penicillium brevicompactum, Aspergillus fumigatus, Cladosporium cladosporoides, Chaetomium globosum, Stachybotrys chartarum และ Mortierella alpine บนวุ้น [58]
แหล่งอ้างอิง:
Poonam Verma
Sanjiv Kumar Maheshwari
